JP7355688B2 - thickness measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ等の反りのある被加工物の厚みを測定する厚み測定装置に関する。 The present invention relates to a thickness measuring device for measuring the thickness of a warped workpiece such as a semiconductor wafer.
半導体ウェーハ等の被加工物の厚みを測定する場合には、例えば特許文献1に開示されている厚み測定装置の発明のように、被加工物を測定テーブルに保持させ、被加工物の上面に降下させ先端を接触させた測定子の高さによって被加工物の厚みを測定している。 When measuring the thickness of a workpiece such as a semiconductor wafer, the workpiece is held on a measurement table and the top surface of the workpiece is The thickness of the workpiece is measured by the height of the probe that is lowered and its tip touches.
厚み測定対象である被加工物に例えば中凹状の反りがあると、測定テーブルに被加工物を保持させた際に、測定テーブルの上面と被加工物の下面の外周側の領域との間に隙間ができる。その隙間ができた状態で被加工物の厚みを測定すると、被加工物の厚みに隙間の大きさを加えた値を被加工物の厚みとして測定子が測定してしまうため、正確な被加工物の厚みを測定できないという問題が有る。
したがって、測定子を接触させ被加工物の厚みを測定する厚み測定装置においては、反りがある被加工物の厚みを正確に測定できるようにするという課題がある。
If the workpiece to be measured for thickness has a warp, for example, a concave shape, when the workpiece is held on the measurement table, there will be a gap between the top surface of the measurement table and the outer peripheral area of the bottom surface of the workpiece. A gap is created. If you measure the thickness of the workpiece with the gap created, the gauge head will measure the thickness of the workpiece as the thickness of the workpiece plus the size of the gap. There is a problem that the thickness of objects cannot be measured.
Therefore, in a thickness measuring device that measures the thickness of a workpiece by contacting the gauge head, there is a problem of being able to accurately measure the thickness of a warped workpiece.
上記課題を解決するための本発明は、反りがある被加工物の上面に降下させた測定子の高さによって、該被加工物の厚みを測定する厚み測定装置であって、保持面で該被加工物の下面を吸引保持する測定テーブルと、該測定テーブルの中心の直上に配置される中心測定子と、該測定テーブルの径方向において該中心測定子と間隔を空け、さらに該測定テーブルの径方向において互いに間隔を空けて複数配置される径方向測定子と、該中心測定子を降下させた後、該径方向測定子を該測定テーブルの中心から外側に向かう順で順次降下させる測定子降下制御手段と、を備える厚み測定装置である。 In order to solve the above problems, the present invention is a thickness measuring device that measures the thickness of a warped workpiece by the height of a probe lowered onto the upper surface of the workpiece. A measurement table that holds the lower surface of the workpiece by suction, a center measurement stylus placed directly above the center of the measurement table, and a center measurement stylus spaced apart from the center measurement stylus in the radial direction of the measurement table; A plurality of radial measuring elements arranged at intervals in the radial direction, and a measuring element that lowers the central measuring element and then sequentially lowers the radial measuring elements in order from the center of the measuring table toward the outside. A thickness measuring device comprising a descent control means.
前記測定テーブルは、前記中心測定子の直下に配置され前記被加工物の下面を吸引保持する中央テーブルと、該中央テーブルを露出させる中央開口を有し、該中央テーブルに吸引保持される該被加工物の下面を支持する支持テーブルと、を備え、該中央テーブルの中心を軸に該中央テーブルを回転させる回転手段を備えると好ましい。 The measurement table has a center table that is placed directly below the center measuring element and holds the lower surface of the workpiece under suction, and a center opening that exposes the center table, and the workpiece that is suction-held by the center table. It is preferable to include a support table for supporting the lower surface of the workpiece, and rotation means for rotating the central table about the center of the central table.
前記測定テーブルは、複数の前記径方向測定子の各々の直下に配置される径方向テーブルを備え、前記支持テーブルは、該径方向テーブルを露出させる径方向開口を有すると好ましい。 Preferably, the measurement table includes a radial table disposed directly below each of the plurality of radial measuring elements, and the support table has a radial opening that exposes the radial table.
前記径方向テーブルは、前記被加工物を吸引保持可能であり、前記径方向測定子が降下したら該径方向テーブルで該被加工物を吸引保持し、該被加工物の厚みを測定すると好ましい。 Preferably, the radial table is capable of suctioning and holding the workpiece, and when the radial measuring element descends, the radial table suction-holds the workpiece to measure the thickness of the workpiece.
反りがある被加工物の上面に降下させた測定子の高さによって、被加工物の厚みを測定する本発明に係る厚み測定装置は、保持面で被加工物の下面を吸引保持する測定テーブルと、測定テーブルの中心の直上に配置される中心測定子と、測定テーブルの径方向において中心測定子と間隔を空け、さらに測定テーブルの径方向において互いに間隔を空けて複数配置される径方向測定子とを備え、測定子降下制御手段によって中心測定子を降下させた後、径方向測定子を測定テーブルの中心から外側に向かう順で順次降下させる制御を行うことで、径方向測定子で被加工物を被加工物の中心から外周側に向かって順に下方に位置する保持面に向かって押して被加工物に弛みが出ないようにしつつ反りを順次無くして保持面との隙間を無くしながら厚み測定を行うため、反りがある被加工物の厚みを正確に測定することが可能となる。 The thickness measuring device according to the present invention, which measures the thickness of a workpiece by the height of a measuring stylus lowered onto the top surface of a warped workpiece, has a measuring table that suctions and holds the bottom surface of the workpiece with a holding surface. , a center measuring point placed directly above the center of the measuring table, a center measuring point spaced from the center measuring point in the radial direction of the measuring table, and a plurality of radial measuring points placed at intervals from each other in the radial direction of the measuring table. After lowering the center measuring element using the measuring element lowering control means, the radial measuring element is controlled to be lowered sequentially from the center of the measuring table outward. The workpiece is pushed from the center of the workpiece toward the outer circumference toward the holding surface located below to prevent the workpiece from becoming slack, and to gradually eliminate warpage and reduce the thickness while eliminating the gap between the workpiece and the holding surface. Since the measurement is performed, it is possible to accurately measure the thickness of a warped workpiece.
測定テーブルは、中心測定子の直下に配置され被加工物の下面を吸引保持する中央テーブルと、中央テーブルを露出させる中央開口を有し、中央テーブルに吸引保持される被加工物の下面を支持する支持テーブルと、を備え、中央テーブルの中心を軸に中央テーブルを回転させる回転手段を備えることで、複数の径方向測定子によって被加工物の厚み測定をする度に被加工物を保持した中央テーブルを回転手段により所定角度ずつ回転させて、被加工物の上面の周方向における複数の箇所で厚み測定を行うことが可能となる。 The measurement table has a center table that is placed directly below the center measuring tip and holds the bottom surface of the workpiece under suction, and a center opening that exposes the center table, and supports the bottom surface of the workpiece that is held under suction by the center table. and a support table for rotating the center table around the center of the center table, so that the workpiece can be held each time the thickness of the workpiece is measured using a plurality of radial measuring elements. By rotating the central table by a predetermined angle using the rotating means, it is possible to measure the thickness at a plurality of locations in the circumferential direction of the upper surface of the workpiece.
本発明に係る厚み測定装置において、測定テーブルは、複数の径方向測定子の各々の直下に配置される径方向テーブルを備え、支持テーブルは、径方向テーブルを露出させる径方向開口を有することで、複数の径方向テーブル上で複数の径方向測定子によって被加工物の厚み測定を行うことが可能となる。 In the thickness measuring device according to the present invention, the measuring table includes a radial table disposed directly below each of the plurality of radial measuring elements, and the support table has a radial opening that exposes the radial table. , it becomes possible to measure the thickness of a workpiece using a plurality of radial measuring elements on a plurality of radial tables.
径方向テーブルは、被加工物を吸引保持可能であり、径方向測定子が降下したら径方向テーブルで被加工物を吸引保持し、被加工物の厚みを測定することで、保持面と被加工物との間に隙間を作らず被加工物の厚みのより正確な測定が可能となる。 The radial table can hold the workpiece by suction, and when the radial measuring head descends, the radial table suctions and holds the workpiece, and by measuring the thickness of the workpiece, the holding surface and the workpiece are It is possible to more accurately measure the thickness of the workpiece without creating a gap between the workpiece and the workpiece.
図1に示す厚み測定装置1は、反り(例えば、中凹状の反り)がある被加工物80の上面802に降下させた測定子の高さによって、被加工物80の厚みを測定する装置であり、保持面で被加工物80の下面801を吸引保持する測定テーブル3と、測定テーブル3の中心の直上に配置される中心測定子42と、測定テーブル3の径方向において中心測定子42と間隔を空け、さらに測定テーブル3の径方向において互いに間隔を空けて複数(例えば、3つ)配置される径方向測定子、即ち、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、第3径方向測定子46と、中心測定子42を降下させた後、第1径方向測定子44~第3径方向測定子46を測定テーブル3の中心から径方向外側に向かう順で順次降下させる測定子降下制御手段9と、を備える。
The
図1、図2に示す被加工物80は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、上側を向いている上面802に測定子が接触する。なお、被加工物80はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。被加工物80は、ICやLSI等のデバイスが形成されていてもよいし、又はデバイスが形成されていなくてもよい。
The
例えば、本実施形態において被加工物80は、図2に示すように、その全体が中凹状に湾曲している、即ち、中凹状の反りを有している。なお、この中凹状の反りとは、測定テーブル3上に被加工物80を載置した際に、被加工物80が測定テーブル3上で椀状に、即ち、被加工物80の上面802がその外周側の領域から中央の領域に向かって徐々に低くなっていくような反りである。なお、被加工物80の反りは、中凹状の反りに限定されず、被加工物80の上面802がその外周側の領域から中央の領域に向かって徐々に高くなっていくような中凸状の反りであってもよいし、被加工物80の上面802がその外周側の領域から中央の領域に向かってランダムに波打つような反りであってもよい。
For example, in this embodiment, the
本実施形態において、図1、図3に示す測定テーブル3は、中心測定子42の直下に配置され被加工物80の下面801を吸引保持する中央テーブル30と、複数の第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、第3径方向測定子46の各々の直下に配置される第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、第3径方向テーブル323と、中央テーブル30を露出させる中央開口330、及び第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、又は第3径方向テーブル323をそれぞれ露出させる径方向開口331、径方向開口332、径方向開口333を有し中央テーブル30に吸引保持される被加工物80の下面801を支持する支持テーブル33と、を備えている。
In this embodiment, the measurement table 3 shown in FIGS. 1 and 3 includes a central table 30 that is placed directly below the
支持テーブル33は、例えばその外形が平面視円形板状であり、中央テーブル30、並びに第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323よりも大径となっている。支持テーブル33の平坦な上面は、被加工物80の下面801を支持する支持面335となる。支持テーブル33の中央には、例えば、円形の中央開口330がZ軸方向(鉛直方向)に貫通形成されている。中央開口330は、中央テーブル30がZ軸方向の回転軸を軸に回転できる余裕のある大きさとなっている。
The support table 33 has, for example, a circular plate shape in plan view, and has a larger diameter than the central table 30, the first radial table 321, the second radial table 322, and the third radial table 323. There is. The flat upper surface of the support table 33 serves as a
本実施形態において支持テーブル33には、中央開口330から径方向外側に向かって所定間隔を空けて、例えば3つの径方向開口331、径方向開口332、及び径方向開口333が貫通形成されている。例えば、径方向開口331と径方向開口332との間隔、及び径方向開口332と径方向開口333との間隔は同一となっている。例えば、支持テーブル33は、その下面側に連結された支持柱339によって支持されている。
In this embodiment, three
中央開口330に保持面300が露出した状態で収容されている中央テーブル30は、例えばその外形が平面視円形状であり、その下面側には中央テーブル30の中心を軸に中央テーブル30を回転させる回転手段36が連結されている。回転手段36は、中央テーブル30に連結され軸方向がZ軸方向であるスピンドル362と、スピンドル362を回転駆動する回転駆動源であるモータ363とを備えている。
The central table 30, which is housed in the
中央テーブル30の平坦な上面は被加工物80を吸引保持する保持面300となっており、例えば、保持面300の中心には保持面300に吸引力を伝達する吸引孔303が開口している。吸引孔303には、中央吸引路390が連通しており、中央吸引路390は、スピンドル362を通りロータリージョイント398(図3のみ図示)や図示しない継手を介してエジェクター機構又は真空発生装置等の吸引源39に連通している。例えば、中央吸引路390内には、中央吸引路390が吸引源39と連通する状態と連通しない状態とを切り換えるソレノイドバルブ等の中央開閉弁391が配設されている。
なお、保持面300はポーラス部材で構成されていてもよいし、保持面300に吸引孔303が周方向及び径方向に均等間隔を空けて複数開口していてもよいし、吸引溝が形成されていてもよい。
The flat upper surface of the central table 30 serves as a
The
3つの径方向開口331、径方向開口332、及び径方向開口333には、それぞれ、同一構造の第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323が収容されている。本実施形態において、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323は被加工物80を吸引保持可能である。即ち、第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323の平坦な上面は被加工物80を吸引保持する保持面となり、径方向吸引路392、径方向吸引路393、又は径方向吸引路394を介して吸引源39に連通する吸引孔がそれぞれ開口している。径方向吸引路392、径方向吸引路393、及び径方向吸引路394には、それぞれソレノイドバルブ等の径方向開閉弁395、径方向開閉弁396、及び径方向開閉弁397が配設されている。
なお、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323の保持面はポーラス部材等で構成されていてもよい。
また、径方向吸引路392、径方向吸引路393、及び径方向吸引路394が合流して1本となって吸引源39に連通する吸引流路に1つの径方向開閉弁を配設して、該1つの径方向開閉弁の開閉によって、吸引源39と径方向吸引路392、径方向吸引路393、及び径方向吸引路394との連通を切り換えることができるようにしてもよい。
A first radial table 321, a second radial table 322, and a third radial table 323 having the same structure are housed in the three
Note that the holding surfaces of the first radial table 321, the second radial table 322, and the third radial table 323 may be made of a porous member or the like.
Further, one radial opening/closing valve is disposed in the suction passage where the
例えば、第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323は、径方向開口331、径方向開口332、及び径方向開口333内に配設された図3に示す固定部材325によってそれぞれ支持テーブル33に固定された状態になっているが、第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323の下面側に配設された支持柱によって支持された状態で、径方向開口331、径方向開口332、及び径方向開口333内にそれぞれ収容されていてもよい。
即ち、測定テーブル3は、回転する中央テーブル30と、固定された支持テーブル33、及び第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323とで構成されている。
For example, the first radial table 321 to the third radial table 323 are each supported by a fixing
That is, the measurement table 3 includes a rotating central table 30, a fixed support table 33, and first to third radial tables 321 to 323.
本実施形態においては、支持テーブル33の支持面335、中央テーブル30の吸引保持面300、並びに第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323の吸引保持面は、高さが同じ面一となっているが、例えば、支持テーブル33の支持面335が少しだけ他よりも低い高さ位置に位置していてもよい。
In this embodiment, the
図1、図3に示す測定テーブル3の中心の直上、即ち、中央テーブル30の中心の直上に配設された中心測定子42は、ダイヤモンド等で構成される先端がR状に丸められZ軸方向に延在するコンタクト420を被加工物80の上面802に接触させる。コンタクト420を支持する測定子本体421は、予め、保持面300の高さ位置を把握しており、コンタクト420を保持面300で保持された被加工物80の上面802に接触させて測定した被加工物80の上面802の高さ位置、即ち、コンタクト420の先端の高さ位置と保持面300の高さ位置との差から被加工物80の厚みを測定できる。
The
中心測定子42は、簡略化して図1に示す電動シリンダ又はエアシリンダ等の中央シリンダ機構90でZ軸方向(鉛直方向)に上下動可能となっており、中央シリンダ機構90は、測定子降下制御手段9によって制御されている。
The
図1に示すように、中心測定子42と測定テーブル3の径方向に間隔を空けて配設された第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、第3径方向測定子46は、それぞれ、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、第3径方向テーブル323の各中心の直上に位置している。第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、第3径方向測定子46の構造は、先に説明した中心測定子42と同様となっている。
As shown in FIG. 1, a first
第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46は、それぞれが、測定子降下制御手段9によって制御される第1径方向シリンダ機構91、第2径方向シリンダ機構92、及び第3径方向シリンダ機構93によってZ軸方向に上下動可能となっている。
The first
例えば制御プログラムに従って演算処理するCPU及びメモリ等の記憶素子等で構成される測定子降下制御手段9は、例えば、上記のように中央シリンダ機構90、第1径方向シリンダ機構91、第2径方向シリンダ機構92、及び第3径方向シリンダ機構93等に電気的に接続されており、また、無線又は有線の通信経路を介して、回転手段36による中央テーブル30の回転角度についての情報を受信したり、また、中央開閉弁391、及び径方向開閉弁395~径方向開閉弁397に対して開閉のための電力の供給を行ったりすることが可能となっている。
For example, the probe lowering control means 9, which is composed of a CPU that performs arithmetic processing according to a control program, a storage element such as a memory, etc., includes a
以下に、図1に示す厚み測定装置1を用いて、反りを有する被加工物80の厚みを測定していく場合の厚み測定装置1の動作について説明する。
まず、測定テーブル3の中央テーブル30の中心と被加工物80の中心とが略合致するように、被加工物80が上面802を上に向けた状態で保持面300上に載置される。そして、中央開閉弁391が開かれた状態で吸引源39が作動して生み出された吸引力が、中央テーブル30の保持面300に伝達されることにより、中央テーブル30が保持面300上で被加工物80の下面801の中央領域を吸引保持する。なお、この状態において、径方向開閉弁395、径方向開閉弁396、及び径方向開閉弁397は閉じられており、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323には吸引力が伝達されておらず、例えば、被加工物80の下面801の外周側の領域は、支持テーブル33の支持面や第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323の保持面に接していない状態になっている。
The operation of the
First, the
測定子降下制御手段9による中央シリンダ機構90の制御により、中心測定子42が所定の速度で降下していき被加工物80の上面802にコンタクト420が当接することで、中心測定子42が被加工物80の中心の測定点821(図4参照)における厚みを測定する。そして、中心の測定点821における被加工物80の厚みについての情報が、例えば、測定子降下制御手段9の記憶素子に記憶される。
Under the control of the
このように図1に示す中心測定子42を降下させた後、測定子降下制御手段9による第1径方向シリンダ機構91、第2径方向シリンダ機構92、及び第3径方向シリンダ機構93の制御により、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46が、測定テーブル3の中心から外側に向かって少しの時間間隔を空けて順次降下していく。
After lowering the
その結果、図3に示すように、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46が、順次被加工物80の反りを矯正し被加工物80を第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323のそれぞれの保持面に押し付けて、被加工物80の下面801と該各保持面との間に隙間が無いように載置する。また、支持テーブル33が支持面335で被加工物80の下面801を支持する。この際、測定テーブル3の中心から外側に向かって少しの時間間隔を空けて順次被加工物80が第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323のそれぞれの保持面に押し付けられていくため、被加工物80に弛みが出ることが無い。
As a result, as shown in FIG. is pressed against each holding surface of the first radial table 321, second radial table 322, and third radial table 323, so that there is no gap between the
本実施形態においては、例えば、測定子降下制御手段9が第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46を順次降下させる制御を実施するのと並行して、径方向開閉弁395、径方向開閉弁396、及び径方向開閉弁397に順次通電を行う、又は同時に通電を行い、径方向開閉弁395、径方向開閉弁396、及び径方向開閉弁397を開状態とすることによって、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323の各保持面に吸引源39が生み出す吸引力が伝達される。そして、弛みや反りが無い状態で、被加工物80が第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323によって各保持面との間に隙間が形成されること無く吸引保持される。なお、中央テーブル30による被加工物80の吸引保持は継続された状態になっている。
In this embodiment, for example, the gauge head lowering control means 9 performs control to sequentially lower the first
そして、図4に示す径方向測定点822、径方向測定点823、及び、径方向測定点824における被加工物80の厚みが第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46によりそれぞれ測定され、測定情報が測定子降下制御手段9の記憶素子に記憶される。
The thickness of the
測定子降下制御手段9には、予め被加工物80の直径等についての設計情報が記憶されている。したがって、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46による厚み測定が実施されることで、例えば、測定テーブル3の中心をX軸Y軸方向における原点座標として、該原点座標と中心を合致させて保持されている被加工物80の厚みが測定された各径方向測定点822~径方向測定点824の相対的な位置(X軸Y軸座標位置)を各測定厚み情報と紐付けして測定子降下制御手段9は把握して記憶していくことができる。
Design information regarding the diameter of the
次いで、測定子降下制御手段9による第3径方向シリンダ機構93、第2径方向シリンダ機構92、及び第1径方向シリンダ機構91の制御により、第3径方向測定子46、第2径方向測定子45、及び第1径方向測定子44の順で上昇させて、被加工物80から離間させる。また、測定子降下制御手段9から径方向開閉弁395、径方向開閉弁396、及び径方向開閉弁397に対する通電が止められ閉状態とすることによって、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323による被加工物80の吸引保持が解除される。なお、中央テーブル30による被加工物80の吸引保持は継続され、測定テーブル3によって被加工物80の下面801の中央領域のみが吸引保持された状態になる。
Next, the third
次に、回転手段36が中央テーブル30を予め設定された所定角度だけ、+Z方向から見て例えば時計回り方向に回転する。本実施形態においては、回転角度は30度であるが、回転角度が60度であってもよいし、回転角度が15度であってもよい。中央テーブル30の回転と共に被加工物80が30度回転することで、図4に示す被加工物80の径方向測定点832、径方向測定点833、及び、径方向測定点834の直上に第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46が位置づけされる。なお、被加工物80の所定角度の回転は、厚み測定装置1に回転手段36を備えずに、作業者の手作業によってなされるようにしてもよい。
その後、先に説明したのと同様に、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46が降下したら第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323で被加工物80を吸引保持し、また、順次降下する第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46による被加工物80の径方向測定点832、径方向測定点833、及び、径方向測定点834における厚み測定が行われ、測定情報が測定子降下制御手段9の記憶素子に記憶される。
Next, the rotating
After that, in the same manner as described above, when the first
上記のように被加工物80を吸引保持し続ける中央テーブル30が30度回転する度に、図4に示す二点鎖線の丸印で示す被加工物80の径方向測定点での厚み測定が繰り返され、中央テーブル30が360度回転し終えると、図4に示すように、被加工物80の1個の中心の測定点821、及び径方向測定点822~径方向測定点824、径方向測定点832~径方向測定点834を含むその他の計36個の径方向測定点で被加工物80の厚み測定がなされた状態になる。そして、測定子降下制御手段9は、上記37個の各測定点における被加工物80の厚み情報から、被加工物80の厚み分布を認識することが可能となる。
Each time the central table 30, which continues to suction and hold the
上記のように本発明に係る厚み測定装置1は、保持面で被加工物80の下面801を吸引保持する測定テーブル3と、測定テーブル3の中心の直上に配置される中心測定子42と、測定テーブル3の径方向において中心測定子42と間隔を空け、さらに測定テーブル3の径方向において互いに間隔を空けて複数(例えば、3つ)配置される第1径方向測定子44~第3径方向測定子46とを備え、測定子降下制御手段9によって中心測定子42を降下させた後、第1径方向測定子44~第3径方向測定子46を測定テーブル3の中心から外側に向かう順で順次降下させる制御を行うことで、第1径方向測定子44~第3径方向測定子46で被加工物80を被加工物80の中心から外周側に向かって順に下方に位置する保持面に向かって押して被加工物80に弛みが出ないようにしつつ反りを順次無くして保持面と下面801との隙間を無くしながら厚み測定を行うため、反りがある被加工物80の厚みを正確に測定することが可能となる。
As described above, the
本発明に係る厚み測定装置1において、測定テーブル3は、中心測定子42の直下に配置され被加工物80の下面801を吸引保持する中央テーブル30と、中央テーブル30を露出させる中央開口330を有し、中央テーブル30に吸引保持される被加工物80の下面801を支持する支持テーブル33と、を備え、さらに、中央テーブル30の中心を軸に中央テーブル30を回転させる回転手段36を備えることで、第1径方向測定子44~第3径方向測定子46によって被加工物80の厚み測定をする度に被加工物80を保持した中央テーブル30を所定角度(例えば、30度)ずつ回転手段36により回転させて、被加工物80の上面802の周方向における複数の径方向測定点で厚み測定を行うことが可能となる。
In the
本発明に係る厚み測定装置1において、測定テーブル3は、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46の各々の直下に配置される第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323を備え、支持テーブル33は、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323を露出させる径方向開口331、径方向開口332、径方向開口333を有することで、第1径方向テーブル321、第2径方向テーブル322、及び第3径方向テーブル323上で第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46によって被加工物80の厚み測定を行うことが可能となる。
In the
第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323は、被加工物80を吸引保持可能であり、第1径方向測定子44~第3径方向測定子46が降下したら第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323で被加工物80を吸引保持し、被加工物80の厚みを測定することで、保持面と被加工物80の下面801との間に隙間を作らず被加工物80の厚みのより正確な測定が可能となる。
The first radial table 321 to the third radial table 323 are capable of suctioning and holding the
なお、本発明に係る厚み測定装置1は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている各構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、図1に示す厚み測定装置1は、支持テーブル33に径方向開口331~径方向開口333を備えず、また、第1径方向テーブル321~第3径方向テーブル323を備えない構成としてもよい。この場合においては、第1径方向測定子44、第2径方向測定子45、及び第3径方向測定子46は、それぞれ、支持テーブル33の支持面335上で被加工物80の厚み測定を行う。
Note that the
For example, the
80:被加工物 802:被加工物の上面 801:被加工物の下面
1:厚み測定装置
3:測定テーブル
30:中央テーブル 300:保持面 303:吸引孔
321:第1径方向テーブル 322:第2径方向テーブル 323:第3径方向テーブル 325:固定部材
39:吸引源 390:中央吸引路 391:中央開閉弁 398:ロータリージョイント 392~394:径方向吸引路 395~397:径方向開閉弁
33:支持テーブル 330:中央開口 331~333:径方向開口 339:支持柱
335:支持面
36:回転手段 362:スピンドル 363:モータ
42:中心測定子 420:コンタクト 421:測定子本体
44:第1径方向測定子 45:第2径方向測定子 46:第3径方向測定子
9:測定子降下制御手段 90:中央シリンダ機構 91~93:第1径方向シリンダ機構~第3径方向シリンダ機構
80: Workpiece 802: Top surface of workpiece 801: Bottom surface of workpiece 1: Thickness measuring device 3: Measuring table 30: Center table 300: Holding surface 303: Suction hole 321: First radial table 322: No. 2 radial table 323: 3rd radial table 325: Fixed member 39: Suction source 390: Central suction path 391: Central on-off valve 398: Rotary joint 392-394: Radial suction path 395-397: Radial on-off valve 33 : Support table 330: Central opening 331 to 333: Radial opening 339: Support column 335: Support surface
36: Rotating means 362: Spindle 363: Motor 42: Center stylus 420: Contact 421: Measuring element body 44: First radial stylus 45: Second radial stylus 46: Third radial stylus 9: Measurement Child descent control means 90:
Claims (4)
保持面で該被加工物の下面を吸引保持する測定テーブルと、
該測定テーブルの中心の直上に配置される中心測定子と、
該測定テーブルの径方向において該中心測定子と間隔を空け、さらに該測定テーブルの径方向において互いに間隔を空けて複数配置される径方向測定子と、
該中心測定子を降下させた後、該径方向測定子を該測定テーブルの中心から外側に向かう順で順次降下させる測定子降下制御手段と、を備える厚み測定装置。 A thickness measuring device that measures the thickness of a warped workpiece by the height of a probe lowered onto the top surface of the workpiece,
a measurement table that suction-holds the lower surface of the workpiece with a holding surface;
a center measuring element located directly above the center of the measuring table;
a plurality of radial measuring elements arranged at intervals from the center measuring element in the radial direction of the measuring table and further spaced from each other in the radial direction of the measuring table;
A thickness measuring device comprising: a measuring stylus lowering control means for lowering the central measuring stylus and then sequentially lowering the radial measuring stylus in order from the center of the measuring table toward the outside.
前記中心測定子の直下に配置され前記被加工物の下面を吸引保持する中央テーブルと、該中央テーブルを露出させる中央開口を有し、該中央テーブルに吸引保持される該被加工物の下面を支持する支持テーブルと、を備え、
該中央テーブルの中心を軸に該中央テーブルを回転させる回転手段を備える請求項1記載の厚み測定装置。 The measurement table is
It has a central table disposed directly below the center measuring element and holds the lower surface of the workpiece under suction, and a central opening that exposes the central table, and has a central opening that exposes the lower surface of the workpiece suctioned and held by the central table. a support table for supporting;
2. The thickness measuring device according to claim 1, further comprising rotation means for rotating the central table around the center of the central table.
前記支持テーブルは、該径方向テーブルを露出させる径方向開口を有する、請求項2記載の厚み測定装置。 The measurement table includes a radial table disposed directly below each of the plurality of radial measuring elements,
The thickness measuring device according to claim 2, wherein the support table has a radial opening that exposes the radial table.
前記径方向測定子が降下したら該径方向テーブルで該被加工物を吸引保持し、該被加工物の厚みを測定する、請求項3記載の厚み測定装置。 The radial table is capable of suctioning and holding the workpiece,
4. The thickness measuring device according to claim 3, wherein when the radial measuring element descends, the radial table suction-holds the workpiece to measure the thickness of the workpiece.
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